Наука и техника, 2007 № 07 (14) - [32]
Высокоскоростные поезда Германии ICE (аббревиатура InterCity Express — междугородний экспресс) строит консорциум в составе АВВ-Henshel, AEG, Krupp, Thyssen, Krauss-Maffei и Simens.
Поезда ICE 1 и ICE 2 ввиду высокой осевой нагрузки предназначены для работ только на внутригерманских железных дорогах. Для выхода на железные дороги других стран Европы разработан поезд нового поколения ICE 3.
Поезд ICE 3 имеет два исполнения — односистемный для использования внутри Германии и четырехсистемный для международных перевозок между Германией, Францией, Австрией, Нидерландами и Бельгией.
Нисколько не умаляя значения описанных выше достижений в области создания высокоскоростных колесных поездов, следует признать, что система «колесо-рельс» имеет потолок рентабельности при скоростях более 300–350 км/ч. Наличие в этой системе механического контакта порождает на высоких скоростях проблемы (сцепление, износ, динамические нагрузки), многие из которых сегодня неразрешимы. Устранение этого препятствия мировое инженерно-техническое сообщество начало интенсивно искать в замене системы «колесо-рельс» бесконтактными системами, использующими воздушную или магнитную подушку. Воздушная подушка довольно скоро показала свою неконкурентоспособное™ из-за низких энергетических показателей и множества экологических проблем. Использование же для этих целей электромагнитного поля оказалось весьма перспективным.
Поезд TGV-Duplex
Поезд ICE-1
В настоящее время в мире имеются два типа транспортных систем на магнитном подвесе, которые практически доведены до стадии внедрения в коммерческую эксплуатацию. Это германская система Transrapid (производное от двух немецких слов Transport rapid — транспорт быстрый) и японская ML (аббревиатура английских слов Magnetic Levitation — магнитная левитация, или магнитный подвес).
Для обеих транспортных систем общим является то, что движение вагонов вдоль путевого полотна в них обеспечивается за счет использования линейного электрического синхронного двигателя.
Подвес и боковое направление вагона относительно путевого полотна в этих двух системах принципиально различаются: в Transrapid для этих целей применяется электромагнитная система, а в ML — электродинамическая.
Практическая реализация таких систем стала на сегодняшний день возможной благодаря современному состоянию таких высоких технологий, как преобразовательная и микропроцессорная техника, являющихся узловыми в системе электромагнитного подвеса, а также технической сверхпроводимости, без которой невозможно реализовать электродинамический подвес с требуемыми параметрами.
В Германии создан двухвагонный поезд на электромагнитном подвесе Transrapid, прошедший на 46 км полигона в Эмслянде полный цикл испытаний — от ходовых до приемочных. Подготовлен и рассматривается в правительстве закон о строительстве такой системы между Гамбургом и Берлином. Ведутся переговоры между Германией и США о строительстве системы Transrapid. Совместно Германией и Китаем построена и сдана в эксплуатацию 30-километровая линия Transrapid между центром Шанхая и аэропортом Пудонг.
В Японии планируется ввести первую очередь системы на электродинамическом подвесе ML между Токио и Осака параллельно действующей линии Shinkansen. Строительство первой очереди начато с ее середины между городами Оцуки и Цуру префектуры Яманаши, с тем чтобы дальнейшее строительство вести в оба направления — к Токио и Осака. В 1997 году построен двухпутный участок, длиной 18 км, где два поезда MLX (3-вагонный и 4-нагонный) успешно прошли ходовые, функциональные и ресурсные испытания. При испытаниях поездов, движущихся навстречу друг другу, достигалась относительная скорость 1003 км/ч, причем в обоих поездах находились люди.
По итогам этих испытаний весьма авторитетные комиссии пришли к заключению, что на пути внедрения магнитного транспорта в сферу коммерческих услуг сегодня нет никаких серьезных технических препятствий. Однако магнитный транспорт создается в условиях жесточайшей конкуренции на рынке транспортных услуг. Здесь на первый план выходят уже не технические, а экономические, или даже скорее — политические соображения, обусловленные попытками предугадать будущее проблемы, чтобы не оказаться в плену слишком дорогой программы. Поэтому предсказать, как в дальнейшем здесь будет развиваться ситуация, чрезвычайно сложно.
Поезд ICE-3
Поезд на электромагнитном подвесе Transrapid
Несмотря на то, что в настоящее время применение такого транспорта в Украине из-за сложившейся экономической ситуации в стране и в смежных с ней регионах и странах вряд ли может быть реализовано, научно-техническая информация о нем важна, исходя, по меньшей мере, из двух обстоятельств.
Первое связано с перспективой использования такого транспорта. Дело в том, что рано или поздно подобный вид транспорта, так или иначе, займет свое место на рынке транспортных услуг Украины, как сейчас это имеет место в нашей стране со всеми известными в мировой практике транспортными системами, поименованными на графике выше. С позиций критерия дальности поездок, в соответствии с которым по условиям утомляемости пассажира время нахождения в пути не должно превышать 4 часа, на высокоскоростном электрическом транспорте при скорости 200–500 км/ч можно проехать 800-2000 км. Очевидно, что такой транспорт может быть использован в Украине и как внутригосударственный, и как транзитный, межгосударственный в транспортных коридорах «север-юг» и «запад-восток». Поэтому инженерный корпус должен быть подготовлен к восприятию таких перспективных технологий, если пока еще не в плане их создания, то хотя бы в плане их эксплуатации.
